Résultats des mesures

11 profils aériens ont été effectués sous le panache d’Ambrym entre janvier et novembre 2005. Les résultats des mesures de flux du SO₂ obtenus sont regroupés dans le tableau 6.3. La figure 6.6 montre des exemples sur la variation de la concentration du SO₂ en fonction de la distance parcourue perpendiculairement à la direction du panache.

Tableau 6-3. Les flux du SO2, mesurés à l’aide d’un spectromètre UV (mini-DOAS) sur Ambrym en 2005 (heure locale = TU + 11)

Date Traversée Heure du début (TU) Distance à la source (km) Largeur du panache (km) Flux du SO₂ libéré par Benbow (kg.s^-1) Flux du SO₂ libéré par Marum1* (kg.s^-1) Flux du SO₂ libéré par Marum2* (kg.s^-1) Flux total (kg.s^-1) TR1 05:02:14 40 21 49 135 184 TR2 05:20:54 21 18 60 3 162 225 TR3 05:26:36 20 13 71 108 179 TR4 05:32:24 15 11 114 120 234 12/01/05 TR5 05:54:54 17 11 135 133 268 21/03/05 TR1 03:34:52 11 27 140 109 156 405 11/07/05 TR1 04:36:36 4 3 30 23 5 58 TR1 23:43:12 13 31 5 13 10 28 TR2 23:54:20 18 35 6 11 12 29 TR3 00:04:18 13 31 11 10 8 29 11/11/05 TR4 00:14:36 15 25 8 18 3 29

Mesure de flux du SO₂ du cratère de Niri Taten Mbuelesu (l’un des cratères adventifs du Marum) à pied 07/11/05 TR1 03: 20: 32 0.6 0.443 Flux du SO₂ = 3 kg/s

* Il existe d’une manière générale 3 pics principaux de SO2 dans le panache d’Ambrym dont 2 sont attribués au Marum (Marum1et Marum2) à cause de l’existence de 4 cratères actifs.

6.2.2.1 Flux de SO₂ et variabilité

Les taux mesurées sur Ambrym sont extrêmement importants et varient en moyenne entre un minimum de 29 kg.s^-1 et un maximum de 405 kg.s^-1 (fig.6.7). Sur la période de janvier - novembre 2005, on assiste d’abord à une augmentation du flux entre janvier et mars 2005, suivie d’une diminution entre mars et novembre 2005. La moyenne mesurée en janvier 2005 était de 218 kg.s^-1, soit 4 fois plus que le dégazage de l’Etna (~50 kg.s^-1, d’après Allard

et al., 1991), le volcan considéré comme le 1^er émetteur du SO2 dans le monde (Andres and Kasgnoc, 1998). Cette valeur a été doublée deux mois plus tard, en mars 2005 avec une valeur de 405 kg.s^-1 (~35 000 t/j), soit 44 % du SO2 libéré par l’éruption de Rabaul le 19 septembre 1994 (80 kt, d’après Rose et al., 1995), ou 12 % du SO2 libéré par l’éruption de Spurr le 19 août 1992 (300 kt, d’après Rose et al., 2001), ou encore 0.2 % du 20 Mt du SO2 libéré par l’éruption de Pinatubo en juin 1991 (Bluth et al., 1992). Ce pic de dégazage enregistré en mars 2005 dépasse largement (x 1.3) le taux moyen d’émission mondiale [26 400 t/j, d’après

Andres and Kasgnoc, (1998)] des volcans actifs en dehors des éruptions. De telles quantités d’émissions passive de SO₂ sont exceptionnelles et à notre connaissance, seuls Miyakejima (Japon), Nyiragongo (R.D. Congo) et Popocatepetl (Mexique) ont connu des dégazages similaires avec des moyennes de ~490 kg/s (Kazahaya et al., 2004), 185 kg/s (Carn, 2002/3), et ~130 kg/s (Delgado-Ganados et al., 2001) respectivement.

L’intensité du dégazage d’Ambrym baisse ensuite jusqu’à 58 kg.s^-1 en juillet 2005, puis 29 kg.s^-1 en novembre 2005. Cette dernière valeur (~2500 t/j), bien que très inférieure au pic de mars 2005, reste à l’échelle mondiale un flux encore très important. En admettant, que ce dernier taux d’émission de SO₂ correspond au dégazage d’Ambrym dans des périodes normales, Ambrym pourrait être classé parmi les 3 premiers volcans dans la liste des 49 volcans d’Andres and Kasgnoc (1998) qui dégazent de manière continue après l’Etna (~ 4000 t/j) et Bagana (PNG; 3300 t/j).

Les mesures réalisées en 2005 ont permis de mettre en évidence un dégazage passif extrêmement important. Un suivi régulier du dégazage de ce volcan est nécessaire afin de mieux comprendre le phénomène.

Le flux du SO2 mesuré en novembre 2005 est de 29 kg.s^-1, soit 5 à 9 % du taux global de l’émission de SO2 des volcans actifs dans la troposphère.

Figure 6-7. Moyennes des flux de SO2 obtenues par période de mesures (année 2005) ; mars étant la période où le dégazage a été le plus important.

6.2.2.2 Flux du BrO et variation avec la distance à la source

Comme pour le SO2, les flux de BrO émis par Ambrym en 2005 sont très élevés et ils sont parfaitement corrélés avec les taux du SO2 (fig.6.8) indiquant l’origine volcanique de la molécule. La figure 6.9 montre la décroissance du BrO de ~97g.s^-1 (janvier 2005) à 10 g.s^-1 (juillet 2005), avant de passer sous le seuil de détection en novembre 2005 pour les mesures aériennes. Cette baisse diffère de celle du SO2 entre janvier et mars 2005. En effet le SO2 à cette période est à son taux maximum, alors que le BrO enregistre un flux maximum en janvier. Le rapport molaire SO2/BrO varie entre 4000 et 10 000 en fonction de la distance des profils par rapport à la source, et en fonction des périodes de mesures (Tableau 6.4). Ainsi, cette différence entre les taux de SO₂ et BrO sur les même périodes est vraisemblablement liée à la distance de mesure par rapport à la source car les mesures de janvier ont été effectuées à ~20 km de la source contre ~ 10 km au mois de mars. D’après Oppenheimer et al. (2006), le BrO se développe au fur et à mesure que le panache s’éloigne du cratère, de ce fait, plus la mesure est éloignée de la source et plus la teneur de BrO est importante (au moins sur les premières dizaines de km pour Ambrym).

Les valeurs moyennes de flux de BrO obtenues sur Ambrym en 2005, varient entre 10 et 100 g.s^-1, dépassant ainsi largement les flux obtenus sur la Soufrière (Bobrowski et al., 2003). Ambrym est donc une source importante de monoxyde de brome.

Figure 6-8. Exemple de corrélation entre BrO et SO2 dans le panache d’Ambrym (profil n°2, janvier 2005). Cette corrélation indique que les 2 espèces appartiennent à la même source.

Figure 6-9. La régression du flux de BrO entre janvier et juillet 2005 (en abscisse, la distance projetée par rapport à la direction du panache). En janvier (profil du haut), le BrO a été détecté sur 10 km avec des concentrations qui dépassent le 2 mg.m². En mars (profil du milieu), le BrO a été détecté sur environ 30 km, mais la teneur enregistrée ne dépasse pas ceux du janvier. En juillet (profil du bas), le BrO a été détecté seulement sur 3 km.

Tableau 6-4. Les flux du BrO enregistrés sur Ambrym entre janvier et juillet novembre 2005.

Date Traversée Heure du début (TU) Distance à la source (km) Largeur du panache (km) Flux du BrO libéré par Benbow (g.s^-1) Flux du BrO libéré par Marum1 (g.s^-1) Flux total (g.s-1) Rapport molaire SO₂/BrO TR1 05:02:14 40 21 27 27 10204 TR2 05:20:54 21 18 10 39 49 6875 TR3 05:26:36 20 13 50 50 5355 TR4 05:32:24 15 11 77 77 4550 12/01/05 TR5 05:54:54 17 11 37 61 97 4136 21/03/05 TR1 03:34:52 11 27 29 33 62 9780 11/07/05 TR1 04:36:36 4 3 10 10 8689 TR1 23:43:12 13 31 TR2 23:54:20 18 35 TR3 00:04:18 13 31 11/11/05 TR4 00:14:36 15 25

BrO en dessous du seuil de détection (en avion)

6.2.2.3 Taux d’émission extrême de SO2 et de BrO sur Ambrym

On souligne dans l’article placé en annexe 1, soumis à ‘‘Geology’’, les taux très importants d’émission de SO2 et de BrO qui ont été mesurés sur Ambrym en l’absence de manifestation effusives ou explosives particulières. L’impact de tel dégazage est important sur l’environnement de l’île et la santé des habitants.